米国の科学者らは、脳の健康を保ち、アルツハイマー病を防ぐ細胞が概日リズムに従うことを示す証拠をマウスで発見した。
概日リズムとは、24時間周期で変化する自然な体内プロセスである。睡眠や消化、食欲から免疫機能に至るまで、あらゆるものを制御している。
概日周期の乱れは、精神疾患、がん、アルツハイマー病など、さまざまな健康問題と関連している。
この研究がヒトでも再現されれば、概日リズムとこの特定の病気との関連を理解するうえで、一歩前進する可能性がある。
質の高い睡眠は、気分や健康の改善と常に結び付けられてきた。今回、睡眠、より具体的には睡眠周期を調整する概日リズムが、アルツハイマー病など特定の病気とどれほど深く関連しているかを示す証拠が、さらに得られた。米国の研究チームは、脳の健康を保ち、アルツハイマー病を防ぐ細胞が概日リズムにも従う。
私たちの概日リズムとは、24時間周期で変化する自然な体内プロセスである。睡眠や消化、食欲から免疫機能に至るまで、あらゆるものを制御している。外光、食事の時間、身体活動などはすべて、概日リズムを整える働きをする。しかし、普段より少し夜更かしをしたり、いつもと違う時間に食事をしたりするだけでも、この体内の「時計」は乱れることがある。
概日リズムが正常に機能することは重要である。この周期の乱れは、次のようなさまざまな健康問題と関連している。精神疾患、がん、アルツハイマー病。
アルツハイマー病患者では、概日リズムの乱れは通常、病気が完全に現れるかなり前から生じる睡眠習慣の変化として見られる。病気が進行した段階では、こうした変化がさらに悪化する。ただし、睡眠不足がアルツハイマー病を引き起こすのか、それとも病気の結果として起こるのかは、まだ十分に解明されていない。
脳内のプラーク
アルツハイマー病患者の脳で研究者が一貫して確認しているのは、ベータアミロイドと呼ばれるタンパク質の蓄積である。このタンパク質は脳内で凝集し、「プラーク」を形成する傾向がある。プラークは脳細胞の機能を妨げ、記憶喪失などの認知機能の問題につながる可能性がある。正常な脳では、このタンパク質は問題を引き起こす前に除去される。
この最新の研究では、ベータアミロイドのプラークを除去し、脳の健康を保つ細胞も、24時間周期の概日リズムに従うことが示された。これは、概日リズムが乱れると、アルツハイマー病に関連する有害なプラークを細胞が除去しにくくなる可能性を意味する。
研究チームは、特にマクロファージに注目した。マクロファージは脳を含む全身に存在する免疫細胞である。マクロファージは、体にとって脅威と見なされるもの（細菌や正しく形成されていないタンパク質など）を基本的に取り込んで分解する。
これらの免疫細胞が概日リズムに従うかどうかを調べるため、研究者らはマウスのマクロファージを採取し、実験室で培養した。細胞にベータアミロイドを与えたところ、マクロファージがベータアミロイドを除去する能力は24時間の間に変化することが分かった。
また、プロテオグリカンと呼ばれるマクロファージ表面の特定のタンパク質も、一日を通じて同様の概日リズムを示すことが分かった。実際、プロテオグリカンの量が最も少ないときに、ベータアミロイドの除去が最も活発だった。つまり、マクロファージにこれらのタンパク質が多いと、ベータアミロイドを十分に除去できない。また、細胞が本来の概日リズムを失うと、通常どおりにベータアミロイドを除去できなくなることも分かった。
この研究では脳に特化していないマウスのマクロファージを用いたが、ほかの研究では、ミクログリア（脳の免疫細胞であり、脳内マクロファージの一種でもある）にも概日時計があることが示されている。この概日時計は、ミクログリアの機能や形態から免疫応答まで、あらゆるものを制御している。ミクログリアの概日リズムは、神経細胞間の結合の制御にも関与している可能性があり、最終的にはアルツハイマー病に関連する症状の悪化や、さらには高齢者に見られる睡眠の問題の一因となる可能性もある。
しかし、細胞だけでなくマウスなどの個体全体を調べた研究では、アルツハイマー病と概日リズムの関係について、結果はより一貫していない。こうした研究では、アルツハイマー病の影響を受ける可能性のある特定のシステムやタンパク質だけを調べるため、アルツハイマー病患者に見られる問題のすべてを捉えられないことが多い。そのため、ヒトでアルツハイマー病がどのように発症するかを完全に正確に表しているとは言えない。
アルツハイマー病患者を対象とした研究では、概日リズムの機能不全は病気の進行とともに悪化することが分かっている。別の研究でも、こうした概日リズムの乱れは睡眠障害やアルツハイマー病と関連し、脳内の「ごみ」（ベータアミロイドなど）を除去する能力の低下とも結び付いていることが示された。これは、記憶障害をさらに悪化させる可能性がある。ただし、概日リズムの乱れと、それによって生じる問題がアルツハイマー病の結果なのか、あるいは原因の一部なのかを判断するのは難しい。
この研究結果がヒトでも再現されれば、概日リズムとアルツハイマー病との関連の一端を理解するうえで、一歩前進する可能性がある。それでも、睡眠が健康の多くの側面にとって重要であることは広く認められている。したがって、概日リズムを守ることは脳だけでなく、全身の健康にも有益である。
